Wie verhält sich gesättigter Wasserdampf bei einer Temperaturveränderung in einem luftdichten Behälter?

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2 Antworten

Gesättigter Wasserdampf heißt, der Zustand befindet sich auf der Dampfdruckkurve. Der Dampfdruck von Wasser bei 110°C beträgt 1,4327 bar.

Wird nun der Tank versiegelt und abgekühlt, haben wir ein 2-Phasengemisch vorliegen, weil ein großer Teil des Dampfes kondensiert ist. Beide Phasen, flüssig und gasförmig, befinden sich im thermodynamischen Gleichgewicht, d.h., sie haben die selbe Temperatur und den selben Druck.

Über der Flüssigkeit hat sich erneut eine Phase des gesättigten Wasserdampfes gebildet und welcher Dampfdruck zur Temperatur 25°C gehört wird nicht berechnet sondern aus der Tabelle für den Dampfdruck oder direkt aus der Dampfdruckkurve (Phasendiagramm des Wassers) entnommen.

Danach beträgt der Dampfdruck bei 25°C 0,03166 bar
(Aus H. D. Baehr, Thermodynamik, 3. Auflage, Seite 429)

Der ehemals gesättigte Wasserdampf ist zum großen Teil kondensiert und liegt nun in flüssiger Form vor. Ein Rest bleibt gasförmig in Form von gesättigtem Dampf.

Man könnte betreffs Aggregatszustand auch sagen:
Der ehemals gesättigte Wasserdampf ist in ein 2-Phasengemisch, bestehend aus Wasser und gesättigtem Dampf, übergegangen.

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Kommentar von oenologiestudi
08.01.2016, 16:38

Erst mal vielen Dank für die schnelle Antwort!

Aber welcher Druck herrscht dann nach der Abkühlung? Denn der Druck im Behälter ist nicht gleich dem Dampfdruck oder?

Ich hätte den Druck im Behälter so berechnet:

P1=1,41atm       P2=?

T1=110°C          T2=25°C

P2=T2*P1/T1=1,1atm

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Kommentar von indiachinacook
08.01.2016, 16:42

Deine Antwort ist sehr gut und ausführlich, aber eine Ergänzung habe ich doch noch:

Pro Liter Volumen enthielt der Autklav bei 110°C 0.81 Gramm Wasser als Dampf (p·V=n·R·T), entsprechend dem Dampfdruck von 1433 mbar.  Bei 20 Grad ist der Dampfdruck aber nur 31.66 mbar, und ein Liter Gasraum kann nur 0.023 g Wasser halten.

Die Differenz, 0.79 g, muß aber irgendwo geblieben sein. Sie ist auskondensiert und bildet die kleine Wasserlache.

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Kommentar von Gueesy
08.01.2016, 14:14

Es heisst Phasendiagramm. Ist mir wieder eingefallen :)

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